[發明專利]一種形狀記憶材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110582872.3
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113321785B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 蘇子越;巫瑩柱;單穎法;何碩海;秦介垚;彭美婷;黃美林;易寧波;楊子航;鄭金仁;吳海琳;劉樂樂;郭佳濱;吳佳怡;沈婉儀;林宛君;蔡勇杰;黃煒楨
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: C08G59/42
• 分類號: C08G59/42;C08G59/62;C08K7/06;C08L63/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃英杰

本發明公開了一種形狀記憶材料及其制備方法與應用，該形狀記憶材料包括以下制備原料：環氧樹脂、甲酸酐類化合物和三羥甲基烷類化合物。其制備方法包括以下步驟S1、將環氧樹脂、甲酸酐類化合物和三羥甲基烷類化合物混合后加熱，得混合物；S2、將所述混合物固化，即得所述形狀記憶材料。本發明的形狀記憶材料具有優異的耐熱性能；同時，在高彈態時仍然具有10⁶Pa以上的儲能模量；該形狀記憶材料的斷裂過程屬于脆性斷裂，其拉伸強度隨著三羥甲基烷類化合物含量的增加而減小，斷裂伸長率也略微有所減??；本發明的形狀記憶材料具備了良好的形狀固定率，角度變化在2％之內；且多次循環形變回復后，仍具備了較好的回復穩定性。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種形狀記憶材料及其制備方法與應用。

背景技術

隨著科學技術水平的逐漸提高，智能科技不斷融入到日常生活當中，人們的生活水平和質量都得到了很大的改善和提高。同時，人們也對衣食住行不斷提出新的要求，需要提供更多的附加功能，智能技術也慢慢融入傳統的紡織行業，紡織品作為人們生活中必不可少的產品也正在向功能化和智能化方向發展。

智能紡織品作為對人類生活具有變革意義的新型紡織材料，漸漸出現在人們的視線中，并成為人們日常談論的熱點話題。智能紡織品最初是由智能材料演變而來的。最開始是由日本學者高木俊宜在1989年提出了“智能材料”這個概念，將智能材料定義為能感知外部刺激，并根據相應的響應機制，做出相應的反應或調整改變的材料。然后隨著紡織行業逐漸升級和創新，最早的智能紡織品以一種具有形狀記憶功能的絲出現在人們面前。這些智能紡織品的出現，不僅能提高服裝功能性，也能增加其安全性和趣味性，是未來紡織行業重要的發展和研究方向，更是社會經濟的一個新的增長點。智能紡織品無疑將在未來十年的紡織行業發展中占據十分重要地位，并將越來越多地融入人們的日常生活。智能紡織品能夠很好地適應或感應外部條件，并對外部環境做出相對應的反應。智能紡織品代表了各種不同類型的織物和服裝，其智能化功能的實現主要來自于將特定的材料與紡織品整合在一起。而這些實現功能化材料的成分可能是可嵌入式電子設備，特殊構造的功能性聚合物，或響應型的著色劑。相對于傳統行業來說，智能紡織品能更好地在不利的環境中保護人們的安全，也能提高人們的舒適性和滿足人們對功能化的要求。

形狀記憶聚合物(SMPs)是一類重要的刺激響應型聚合物，能在外界環境刺激下可以恢復其原有(或永久)形狀。與形狀記憶合金相比，形狀記憶聚合物具有重量輕、成本低、加工性能好、形狀可變形性高、形狀可恢復性高、開關溫度可定制等優點。目前，形狀記憶聚合物已經被廣泛應用于智能紡織品和服裝、智能醫療設備、電子產品熱收縮包裝、傳感器和執行器、高性能透水透氣材料、航天器中可自行展開的結構等方面。

但相關技術中在形狀記憶聚合物的存在耐溫等級和力學性能較低等問題，在高溫領域應用較難。

因此，需要開發一種形狀記憶材料，該形狀記憶材料耐熱性好且修復性能好。

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題為：一種形狀記憶材料，該形狀記憶材料耐熱性好且修復性能好。

本發明要解決的第二個技術問題為：上述形狀記憶材料的制備方法。

本發明要解決的第三個技術問題為：上述形狀記憶材料的應用。

為解決上述第一個技術問題，本發明提供的技術方案為：一種形狀記憶材料，所述形狀記憶材料包括以下制備原料：環氧樹脂、甲酸酐類化合物和三羥甲基烷類化合物。

根據本發明的一些實施方式，所述形狀記憶材料包括以下摩爾份數的制備原料：環氧樹脂1份～2份、甲酸酐類化合物1份～2份、三羥甲基烷類化合物0.3份～1份和碳纖維。

通過調控不同摩爾比，得到了不同配方的形狀記憶材料，隨著三羥甲基烷類化合物含量的增加，形狀記憶材料的耐熱性能略微降低，玻璃化轉變溫度Tg也逐漸減小，儲能模量減小。